Hallo Herr Mueller (et al),
wie vielleicht erwartet habe ich die gestern behandelte Fragestellung noch einmal an einen Experten weitergeleitet und möchte die Antwort hier sinngemäß wiedergeben. Dieser Experte ist George Braly, Initiator der "Advanced Pilot Seminars" (siehe: https://www.advancedpilot.com) sowie Chef der Firma GAMI, welche offensichtlich über den weltweit fortschrittlichsten Prüfstand für Kolbenflugmotoren verfügt.
Kurz zusammengefasst: Wir beide hatten irgendwo recht.
Etwas ausführlicher zusammengefasst: Ich habe Herrn Braly gefragt, welches Powersetting (x Grad LOP) bei Flugzeugmotoren den höchsten Wirkungsgrad erzielt oder ob, so im Allgemeinen verbreitet, die Leistung beim LOP-Betrieb tatsächlich proportional zum aufgewendeten Fuelflow ist, was also bedeuten würde, dass es egal ist, ob man beispielsweise peak EGT oder 50° LOP fliegt (solange man eben den Fuelflow konstant hält. Auf der anderen Seite erwecken nämlich tatsächlich einige von Motorherstellern veröffentlichte Schaubilder den Eindruck, es gäbe einen BSFC(min), der irgendwo knapp lean von peak EGT liegt.
Die Antwort lautet sinngemäß:
1. Bei z.B. einem IO-550 im Reiseflug wird die Leistung bei einem einem Gemisch von Peak EGT (bei sagen wir 13 GPH) innerhalb der Grenzen des technisch Meßbaren absolut identisch sein wie die Leistung bei 50° LOP und ebenfalls 13 GPH. In jedem Fall sei es wohl unmöglich, einen Unterschied über die Geschwindigkeitsanzeige festzustelllen.
Braly nennt mehrere Aspekte, die dies bewirken.
Einerseits sei es, wenn man dies Wahl hat, zwar immer tendenziell besser, mit höhrem Ladedruck und dafür stärker LOP zu fliegen (anstatt mit niedrigerem Ladedruck und näher an Peak), da ein höherer Ladedruck geringere "pumping losses" im Bereich der Drosselklappe mit sich bringe.
Andererseits sei ein Setting von 50° LOP bei moderater Reiseleistung bereits etwas zu mager für BSFC(min). Warum dies so sei, hat er nicht gesagt. Er wird aber klar, dass BSFC(min) kein konstanter Punkt auf der EGT-Achse ist, sondern unter anderem stark vom gewählten Ausgangs-Powersetting abhängt. Auch das gestern besprochene Schaubild gilt ja nicht universell, sondern nur bei der angegebenen Leistung (25/25), also in diesem Fall der Initial Climb Power. Braly sagt, ein Saugmotor im Reiseflug bei FL100 habe bei der daraus resultierenden Leistung sein BSFC(min) im Bereich von ca. 10 bis 20 Grad LOP, also in der Tat näher an Peak EGT als an 50° LOP. Es sei aber wohl so, dass (die von Armin geflogenen) Turbomotoren (die ja im Reiseflug meist mit höherer Leistung laufen) ihren BSFC(min) etwas weiter lean of peak haben. Das könnte auch erklären, warum moderne Automotoren (die ja soweit ich weiß immense Ladedrücke haben) möglicherweise noch weiter LOP ihren besten Wirkungsgrad haben.
Ein mögliche Erklärung, warum es effizienter sei, ganz leicht LOP anstatt peak zu fliegen ist wohl Folgende: Selbst wenn man einen "perfekten Motor" hätte, bei denen alle Zylinder die gleiche Menge Luft und Sprit bekommen, und diesen Motor dann bei Peak EGT betreibt, so wird in diesem Motor dennoch in ganz geringfügigem Maße Sprit "verschwendet". Dies hängt damit zusammen, dass die gemessene EGT nur einen "Durchschnitt" der sich im Brennraum ereignenden Verbrennungsprozesse wiedergebe. In der Tat gäbe es aber auch in diesem Fall Bereiche innerhalb des Brennraums, wo das Gemisch ganz leicht reicher als das stiochiometriche Verhältnis ist und dort daher Sprit verschwendet wird. Daraus kann man ableiten, besser ganz leicht LOP fliegen.
Alles im allem verteidigt Braly aber das Prinzip, dass LOP die Leistung stets proportional zum aufgewendeten Treibstoff stehe und will dazu auch für den Bereich zwischen peak EGT und 50° LOP keine Ausnahme machen. Wie gesagt, das gilt alles nur für Flugmotoren.
